Аннотация
При обработке и распознавании изображений часто применяют корреляционный анализ. Эффективное вычисление двумерных корреляционных функций сравниваемых изображений реализуется в оптических корреляторах. Однако, несмотря на высокое быстродействие оптических методов корреляционных вычислений, известные оптические корреляторы являются «жесткими», трудно перестраиваемыми устройствами, особенно в случае перебора изображений по масштабу, ориентации и преобразованиям формы.
В работе рассматриваются методы и устройства корреляционных вычислений, отличающиеся высокой гибкостью и программируемостью и основанные на временном интегрировании анализируемых изображений. Показано, что при смещении входного изображения по закону изменения контура эталонного изображения и последующем временном накоплении результирующего изображения формируется корреляционная функция сравниваемых изображений. В случае поиска и распознавания малоразмерных изображений на фоне крупноразмерного изображения обеспечивается существенный выигрыш по быстродействию, а также обеспечивается легкаяперестраиваемость распознаваемых изображений при управлении от специализированных цифровых процессоров.
В работе проводится анализ предложенных методов корреляционных вычислений, рассматриваются вопросы предварительной обработки входных изображений, а также методы преобразования эталонных изображений. Приводятся структурная схема оптико-электронного коррелятора изображений с временным интегрированием, а также результаты моделирования и экспериментальных исследований.
В результате выполненной работы показано, что предлагаемые оптико-электронные корреляторы изображений с временным интегрированием перспективны для применения в гибридных специализированных комплексах обработки и распознавания изображений.
Ключевые слова: оптико-электронные системы, корреляторы, распознавание и обработка изображений, функция корреляции
Список литературы
1. Белоглазов И.Н., Тарасенко В.П. Корреляционно-экстремальные системы. – М.: Советское радио, 1974. – 393 с.
2. Богатырева В.В., Дмитриев А.Л. Оптические методы обработки информации. – СПб.: СПБ ГУИТМО, 2009. – 74 с.
3. Акаев А.А., Майоров С.А. Оптические методы обработки информации. – М.: Высшая школа, 1988. – 240 с.
4. Василенко Г.И., Цыбулькин Л.М. Голографические распознающие устройства. – М.: Радио и связь, 1985. – 310 с.
5. Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов. – М.: Логос, 1999. – 499 с.
6. Анализ параллельно-последовательного метода корреляционных вычислений в задаче распознавания / С.М. Борзов, И.С. Гибин, И.И. Разумова, В.Н. Худик // Автометрия. – 1988. – № 2. – С. 26–32.
7. Гибин И.С., Разумова И.И. Тарков В.А. Исследование двумерного параллельно-последовательного коррелятора изображений с интегрированием во времени // Оптическая обработка изображений / под ред. С.Б. Гуревича, Г.А. Гаврилова. – Л.: Наука, 1985. – С. 51–56.
8. Гибин И.С. Применение оптико-электронных методов в робототехнических системах // Проблемы и перспективы оптических методов обработки изображений / под ред. С.Б. Гуревича, В.К. Соколова. – Л.: Наука, 1984. – С. 2–23.
9. McIlroy C.D., Linggard R., Monteith W. Edge detection in real-time // Proceedings of SPIE. – 1984. – Vol. 504. – P. 445–454.
10. Nalwa V.S. Edge detector improvement by image interpolation // IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. – 1987. – Vol. 9, iss. 3. – P. 446–451.
11. Bovik A.C. Streaking in medial filtered images // IEEE Transactions on Acoustic, Speech and Signal Processing. – 1987. – Vol. 35, iss. 4. – P. 493–503.
12. Vovik A.C., Huang T.S., Munson D.C. The effect of median filtering on edge estimation and detection // IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. – 1987. – Vol. 9, iss. 2. – P. 181–194.
13. Федоров Е.Ф., Пермяков В.Д. Космическое фотографирование. – М.: Недра, 1978. – 325 с.
14. Василенко Г.И. Голографическое опознавание образов. – М.: Советское радио, 1977. – 328 с.
15. Гибин И.С. Оптико-электронные процессоры изображений // Оптико-механическая промышленность. – 1991. – № 4. – С. 68–74.
16. Алешин Б.С., Бондаренко А.В., Волков В.Г. Оптические приборы наблюдения обработки и распознавания объектов в сложных условиях. – М.: ГОСНИИАС, 1999. – 140 с.
